【STEAM+小学科学】STEAM赋能小学“科劳融合”:从机制创新到实践落地—以“麦芒小创客”项目为例

摘要:数字智能时代与“五育并举”教育方针背景下,小学科学教育与劳动教育的“学科割裂”问题制约学生综合素养发展。本研究以STEAM跨学科理念为指导,针对全县4所小学(3所城区、1所农村)展开调查,依托“麦芒小创客”项目构建“课程整合—素养导向—活动协同—资源保障—评价融合”五位一体机制,探索“三级课程联动”“家校社协同”“教师三位一体培养”三类实践路径。实践结果表明:学生科学探究能力达标率从不足60%升至80%,劳动技能掌握率从约50%提升至80%,教师跨学科教学能力达标率从10%以上提升至50%以上。研究形成《“麦芒小创客”融合教学案例集》等可推广成果,为小学“科劳融合”提供理论支撑与实践范式,助力现代小学跨学科育人落地。

关键词:STEAM教育小学科学教育小学劳动教育科劳融合

引言

“跨学科学习”作为重要的育人方式,已被列入《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》两份国家级政策文件。其中,小学科学教育注重培养学生科学精神和创新素养,而劳动教育则以学生劳动技能和劳动品质的培养为主。二者的有机结合是贯彻落实党的教育方针、培养全面发展人才的内在需要。然而,当前小学阶段科学教育与劳动教育之间出现断裂现象:科学课重在知识传授和实验操作,学生知而不会;劳动教育只注重单项技能训练,学生“会而不懂”,与“知行合一”理念相悖,不利于学生全面发展。

STEAM教育以“真实问题导向”“多学科整合”“动手实践创造”为核心特质,为打破学科壁垒提供方法论支持。但现有研究仅探讨STEAM与单一学科的浅层结合,缺乏以具体项目为载体的系统性探索。基于此,本研究以“麦芒小创客”项目为依托,探索STEAM赋能小学“科劳融合”的实施路径,着力解决“融合无方向、实践无载体、评价无标准”等问题,为小学跨学科教育改革提供可复制的经验。

一、小学“科劳融合”的内涵界定与现实背景

(一)内涵界定

小学STEAM视域下的“科劳融合”不是简单地将科学教育与劳动教育叠加,而是从跨学科角度打破二者在育人目标、教学内容、教学方式及评价标准上的界限,在真实情境中建构起“科学促进劳动,劳动推动科学”的相互渗透关系,实现科学素养和劳动素养的协同发展,同时融合技术、工程、艺术与数学,适应当前素质教育对学生的培养目标。

(二)现实背景

首先,政策层面明确导向。《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》提出“深化学科融合”,《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》中提到“推进科学教育与其他学科融合贯通”,《关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》把劳动教育纳入必修课,还提出学科融合教学要求;2022年版《义务教育课程方案和课程标准》明确提出“跨学科主题学习”应占学科学习总课时的10%以上,这些都为“科劳融合”的开展提供了坚实的政策基础。

其次,现实问题亟待解决。调查显示,小学科学教育多以知识传授为主,如“植物生长”课程结束后开展种植实践活动的班级仅占23%;劳动教育局限于单一操作流程,仅有18%的教师会在种植作物后说明“作物种植间隔”原理,造成学生“知而不会用”“会做不知理”。“麦芒小创客”项目让学生经历从播种到收获的过程,实现“科学知识”“动手实践”的有机融合,让学生在真实情境下“做中学、用中学、创中学”,体现了“实践育人”的教育观。

最后,理论层面提供支撑。STEAM融合科学、技术、工程、艺术、数学,指导学生以真实问题为主线,融合相关知识解决问题,在一定程度上为“科劳融合”提供系统理论指导及实践方法参考;建构主义学习理论主张“在情境中建构知识”,而“科劳融合”让学生通过实践活动自主获得知识,体现了该理论的合理性。

二、小学“科劳融合”的现存困境

通过调研(回收学生答卷327份,教师答卷83份,家长答卷664份)全县4所小学(3所城区、1所农村)及分析“麦芒小创客”项目前期试点情况,归纳出现代小学“科劳融合”的四大核心困境。

一是课程体系割裂,融合缺乏系统性。科学与劳动课程多独立设置,课标、教学内容、课时安排缺少协同,仅12%的班级存在“科学知识点+劳动作业”的简单关联,未形成系统融合框架。科学课讲解“植物光合作用”后,仅20%的班级衔接劳动课开展“小麦种植观察”;劳动课教授“小麦收割”时,仅10%的教师融入“成熟度判断”科学知识。项目前期试点中,种植仅作为劳动任务,无科学探究环节,导致“劳而不研”。

二是教师能力不足,教学设计断层。55%的教师不了解STEAM理念,80%的教师跨学科教学设计能力欠缺,无法有效整合不同学科内容。如劳动老师教播种知识时,只告知行距、株距等操作要求,不能解释这样做的科学原理和数学测量方法;科学老师讲授“种子发芽条件”时,未组织学生做对比实验。近三年,多数教师未参加“科劳融合”培训,仅靠“自主探索”开展教学。

三是资源协同欠缺,实践支持薄弱。校内资源分割,仅有21%的班级使用科学探究室器材观察记录农作物的成长情况,只有15%的学校提供了麦秆制作所需材料,“种植—研究—制作”的实践过程断层;校外资源闲置,75%的学校未与农业机构合作,不能得到连续性指导;68%的家庭没引导孩子在家开展实践活动,家庭资源未被充分利用,难以形成家校社共育合力。

四是评价方式单一,育人导向偏差。评价以“结果与单一技能”为主(占80%),如侧重“作物产量”“知识点背诵”等,没有涉及科学探究过程、劳动态度和行为及创新实践能力等方面;评价主体仅为教师(占95%),缺少家长、同伴、自我评价等。在实际教学中,有的学生为了高产就盲目地使用化肥农药,有的学生能背出“生长周期”,但不知道为什么冬天植物生长缓慢,评价无法完整体现素养发展情况。

三、STEAM视域下小学“科劳融合”的五位一体机制设计

以“麦芒小创客”项目为载体,结合STEAM理念,针对现存困境,构建“课程整合—素养导向—活动协同—资源保障—评价融合”五位一体机制,为小学“科劳融合”搭建系统框架。

(一)课程整合机制

在课标衔接、教材开发、课时统筹上融合:一是梳理科学与劳动课标,提取项目相关融合点,制成课标融合对照表,确定知识、技能、素养目标;二是协同多学科教师,以“作物全生命周期”为主线,编写“麦芒小创客”融合教材,分3个单元,配以实验记录表、劳动任务单、评价量表,融合多学科内容;三是采取“基本课时+弹性课时”的方式,基本课时借助科学课和劳动课,弹性课时依托课后服务、周末家庭实践活动、“麦芒文化周”,形成课时联动机制,增强实践延续性。

(二)素养导向机制

根据学生的年龄认知特点,确定不同阶段的目标。低学段注重激发兴趣,在观察感受的基础上进行简单的表达与描述,初步了解劳动创造世界、科学改变生活的道理;中学段注重动手实践,在体验感悟基础上进行简单的探索,学会用所学的知识解决问题并懂得合作;高学段注重创造表达,在探究发现的基础上进行创造性表达,学会将生活中的发现转化为新的创意成果。

(三)活动协同机制

构建“班级—校级—家庭—社区”四位一体活动协同体系:班级通过“每周探究课”“班级种植角”“月度主题班会”夯实学生基础;校级通过“校园种植基地实践”“麦芒科技节”“麦芒文化周”搭建展示平台;家庭依托“麦芒小创客”家庭实践手册,开展种植、实验、创意三类亲子活动;社区联动相关机构,开展农业基地参观、科普宣传、助农实践活动,实现“校内校外联动、课内课外结合”。

(四)资源保障机制

从“校内资源优化”“校外资源整合”“家庭资源激活”三个维度构建体系:校内层面,打造“麦芒创客空间”,建立专用器材库,组建跨学科教师团队并开展教研;校外层面,与政府部门、企业单位、科研机构合作,构建“合作网络”,争取资源与技术支持;家庭层面,建立“家长资源信息库”,开展家长培训,组织亲子实践活动,有效激活家庭育人潜力。

(五)评价融合机制

建立“过程与结果并举、知识与素养并重、多元主体参与”的评价机制:一是制定“三维四层”评价量表,以“知识掌握”“能力发展”“素养提升”为三个维度进行四个层面设置;二是采取“过程性评价+终结性评价”“定量评价+定性评价”相结合的方式,收集学生成长材料,给予针对性意见;三是引进学生、家长、教师、社区专家等多方评价主体,实现评价的多维化与立体化。

四、STEAM视域下小学“科劳融合”的实践路径探索

基于“五位一体”机制,结合项目实践经验,本研究从课程实施、教学组织、教师发展三个维度,探索可落地的实践路径。

(一)课程实施路径:构建“三级联动”体系

构建“国家课程渗透+地方课程拓展+校本课程深化”的三阶式整合模式:国家课程层面,在科学、劳动、数学、艺术等课程中寻找融合点,“一课多科”,进行有机融合;地方课程结合我县“农业大县”的实际,新增“作物种植与家乡发展”的学习主题,培养学生的家乡认同感;校本课程层面,围绕“麦芒小创客”项目主线,研发“小学作物种植与科学探究”校本课程,分三个学段进行内容设置,确定三维目标并形成体系。

(二)教学组织路径:创新“家校社协同”模式

打破“校园围墙”,创新“校内实践+家庭延伸+社区拓展”模式:校内层面,打造“种植区、探究区、创作区”沉浸式场景,采用项目式教学,将“小麦种植”分解为五个阶段性任务,以问题驱动知识整合;家庭层面,每月发布“家庭麦芒实践任务包”,开展种植日记、科学小实验、劳动技能实践等亲子活动,通过班级群展示优秀成果;社区层面,与相关单位建立长期合作,开展农业实践体验、科普宣传进社区、助农志愿服务等活动,培养学生的社会责任感。

(三)教师发展路径:完善“三位一体”培养体系

聚焦教师跨学科教学能力不足的问题,搭建“培训赋能+教研支撑+实践引领”平台:一是分层培训赋能,新教师、有经验教师、骨干教师分别进行基础、进阶、创新培训;二是常态教研支撑,成立“科劳融合专项教研组”,每周开展问题导向教研,每月进行课例研讨,每学期形成教学案例集;三是实践促成长,鼓励教师参与指导班级项目、申请课题,积极组织参赛,实现以赛促研、以赛促学。

五、实践成效与反思

(一)实践成效

经过一学年的探索,“麦芒小创客”项目取得了可喜成绩:学生的科学探究能力和劳动技能掌握能力都大幅度提高,大部分学生能够整合运用不同学科知识;教师的跨学科教学能力明显增强,形成了15个教学案例,成功申报了省级课题,并发表了两篇文章。学校建立三级“科劳融合”课程,“麦芒小创客”品牌得到认可,家校社协同育人的新局面初步形成。

(二)实践反思

行成于思,实践也有亟待完善的地方:如家庭参与度不同,有的家长无法给予有效指导,可建立“家长帮帮团”,布置弹性作业,编制指导手册;校内外资源整合度不深,校外资源参与频率较低、方式偏少,可细化合作章程,促进深度融合;部分评价指标操作性不强,需完善指标描述及评价举例,提升科学性。

结语

本研究以“麦芒小创客”项目为实证载体,系统探索了STEAM赋能小学“科劳融合”的机制与路径,形成三项核心结论:其一,构建五位一体机制有望突破“课程割裂、教师能力不足、资源分散、评价单一”困境;其二,“三级课程联动”“家校社协同”“教师三位一体培养”是有效实践路径;其三,真实项目载体可提供具体场景,实现“科学知识”与“劳动实践”的有机衔接。

本研究充实了STEAM+小学学科教学案例,弥补现有研究中“科劳融合”系统性理论与完整实施范式的缺失,形成可推广的研究成果。未来将进一步拓展实施范围,强化信息科技赋能,开展持续性追踪研究,为跨学科教学改革提供充分的实证依据。

参考文献:

[1]中华人民共和国国务院.教育强国建设规划纲要(2024-2035年)[Z].2024.

[2]教育部等十八部门.关于加强新时代中小学科学教育工作的意见[Z].2023.

[3]中共中央、国务院.关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见[Z].2020.